[发明专利]一种联合负荷转移和发电成本的发电厂优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电厂运行优化方法，尤其是涉及一种联合负荷转移和发电成本的发电厂优化方法。

背景技术

伴随着电力市场的开放和电力改革进程的推进，两部制电价中的电量电价部分采用分时电价的结算方式已经在我国大部分地区取得良好的效果，证明分时电价可以作为一种缓解我国高峰时段电力需求紧张有效方法。各发电公司必须致力于提高机组运行的经济性，有效地降低发电成本，提高经济效益，增强企业在电力市场中的竞争力的同时更需要认真研究如何应用两部制分时电价来节约用电成本，提高自身节电能力和合理分配用电时段两者结合，达到最佳的节约用电成本的效果。利用两部制分时电价机制的最好办法就是研究机组工作特性和分时电价的峰谷比。统计所有设备的用电特性是一项繁琐的工作，需要花费大量的时间和人工。那么在现有机组运行的基础上，要充分利用两部制分时电价，就要想办法充分分析发电成本和分时电价的关系以及机组启停运行的工作状态，优化机组之间的负荷分配，合理安排启停和检修时间，将非连续运行设备尽量安排在电价低时段运行，减少不必要的备用，从而减少发电成本和用电成本，提高发电厂整体的经济效益。这是一个可行的、短期就能见成效的方法。

目前对于两部制分时电价的应用有很多，主要为三类：一是发电侧和售电侧的联合优化模型，旨在降低供电公司的投资风险，实现共同经济效益；二是研究用户侧，通过用户的需求价格弹性矩阵或反应曲线研究用户响应，实现用户和供电公司的经济效益；三是基于博弈控制理论来分析供电公司分时电价制定方式，实现负荷转移，削峰填谷。但是以上三种都没有针对发电厂综合分时电价机制和负荷响应两方面的考虑，也没有考虑到不同时段的买入卖出电价会对企业的发用电计划产生影响。

为了减少发电厂的用电成本，可以通过发电厂负荷转移和发电成本联合优化的方法获得机组的负荷分配方法和可转移负荷的运行时段，从而指导发电厂充分利用两部制分时电价获得更多的经济效益。

发电厂负荷转移和发电成本联合优化的方法由于同时考虑到生产分配和可转移负荷两部分，考察了辅机设备所带来的厂用电量的消耗，与目前的节能减排目标息息相关，受到发电企业的关注，政府更是推行发电优化调度，鼓励能耗低的环保机组优先参与生产，各大发电企业为了获得更有利的竞争地位，更需要从降低煤耗，降低厂用电费用出发，建立切实有效的生产分配计划和安排。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种联合负荷转移和发电成本的发电厂优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种联合负荷转移和发电成本的发电厂优化方法，包括以下步骤：

S1、采集机组设备的功率和电流测点数据；

S2、通过步骤S1得到的数据对全厂进行电能平衡测试，确定能产生可转移负荷的设备，确定该设备的生产工艺和运行特点以及可转移负荷量；

S3、综合负荷转移成本和发电成本建立优化模型，以用电成本最小为目标函数，所述目标函数的约束条件包括发电功率约束条件、负荷转移约束条件和净电费约束条件；

S4、计算步骤S3的优化模型得到成本最优的机组生产分配和可转移负荷的运行分配。

优选的，所述步骤S1中的功率和电流测点包括：全厂发电机组发电机的实时出力，6KV母线侧所有设备的功率，380V母线侧重要生产设备的电流，输煤系统、脱硫系统、化学水系统的重要设备的工况、功率和电流。

优选的，所述步骤S3的目标函数具体为：

其中，k表示根据峰、谷、平时段划分制定的K个时段中的第k个时段，i表示全部I个机组中的第i个机组，m表示全部M个任务中的第m个任务，minC^total表示最小总用电成本，B_k表示第k时段内的企业净电费，E_i,k表示第i个机组在第k时段内的发电总量，C_i(E_i,k)表示第i个机组在第k时段内的生产成本，表示第m个任务的负荷转移成本。

优选的，所述第k时段内的企业净电费B_k在同一时段内不同时出现购电费用和售电费用，具体为：

其中，W_k表示第k时段内的净电能需求量，E_k表示第k时段所有机组的发电量之和，表示第k时段的分时买入电价，表示第k时段的售电价。

优选的，所述发电功率约束条件具体为：